Ultrafiolett stråling, eller UV-stråling, er elektromagnetisk stråling med bølgelengder mellom synlig lys (400 nanometer) og røntgenstråler (4–20 nanometer). UV-stråling er en del av Solens elektromagnetiske spektrum, og inngår dermed i strålingen fra Solen mot Jorden. UV-strålingen deles i tre grupper avhengig av bølgelengden: Mens UVC-strålingen (100–280 nm) blir absorbert av atmosfærens ozonlag, når omtrent 10 % av UVB-strålingen (280–315 nm) og det meste av UVA-strålingen (315–400 nm) Jordens overflate.

UV-stråling ble først påvist av J. Ritter i 1801 som stråler med kortere bølgelengder enn synlig lys.

Karakteristisk for strålingen er at den ofte frembringer luminescens slik at den får gjenstander i et mørkt rom til å lyse. Den blir derfor også kalt svart lys. Den kan ha sterke kjemiske og biologiske virkninger, og anvendes for å stimulere fotokjemiske og fotobiologiske prosesser. Ultrafiolett stråling er kjennetegnet ved selektiv absorpsjon i molekyler og atomer, slik at stråling innen bestemte bølgelengdeområder slipper gjennom noen stoffer og absorberes sterkt i andre. Både UVA og UVB er vesentlige for den menneskelige helse. Produksjonen av D-vitaminer i kroppen avhenger av små doser av UV-stråling, mens overeksponering kan gi kroniske hud og øyenskader samt skader på immunsystemet.

Strålingen kan påvises med fotografisk film, ved fluorescens og med ionisasjonskammer. De instrumentene som nå vanligvis benyttes for å måle strålingsintensiteten, er fotomultiplikatorer og fotodioder. Bølgelengden bestemmes spektroskopisk med glassprismer, med gitterspektrometre og med absorpsjonsspektrometre.

Ultrafiolett stråling oppstår som termostråling fra legemer ved temperaturer over 3000 °C, ved gassutladninger, ved elektriske lysbuer (sveiseflammer), og som bremsestråling. Sollys inneholder ultrafiolett stråling, men bølgelengder under 290 nm absorberes fullstendig av ozonlaget i atmosfæren. For tekniske og biologiske anvendelser benyttes oftest gassutladningsrør, spesielt kvikksølvlamper som ved lave trykk gir sterk stråling ved en bølgelengde på 254 nm, men som ved høye trykk eller med luminiscerende belegg gir et bredt spektrum med lengre bølgelengde. Vanlig glass absorberer storparten av den ultrafiolette strålingen. Lamper for ultrafiolett stråling må derfor ha vegger av spesialglass, f.eks. kvartsglass, som slipper gjennom stråling med bølgelengde over 240 nm. Bremsestråling fra store synkrotroner (se synkrotronstråling) faller for en stor del i det ultrafiolette området og har i de senere år fått stor anvendelse for forskning med ultrafiolett stråling innen fysikk, kjemi og biologi.

UVC-området (100–280 nm) faller stort sett sammen med det såkalte bakteriedrepende området (220–300 nm). Strålingen er bl.a. karakterisert ved at den absorberes sterkt i DNA-molekyler og har store biologiske effekter. Den må betraktes som farlig selv i små doser. Den dreper bakterier og kan benyttes til desinfisering av luft og vann, f.eks. i sykehus.

Overhuden er spesielt følsom for stråling i dette området (280–315 nm), og små doser av UVB-stråling forårsaker rød, irritert hud. I dette området begynner strålingen fra Solen i merkbar grad å trenge gjennom atmosfæren. Alle mennesker blir i større eller mindre grad utsatt for den og vil merke den biologiske virkningen av den.

UVA-stråling (315–400 nm) absorberes svært lite i atmosfæren. Den har beskjeden skadeeffekt og absorberes ubetydelig av organisk materiale

Absorpsjonen i atmosfæren av ultrafiolett stråling fra Solen skyldes ozon i atmosfæren, og absorpsjonen forandrer seg raskt i UVB-området. Midt på dagen absorberer ozonlaget ved ekvator omkring 10 % av UV-strålingen med en bølgelengde på 320 nm, 50 % ved en bølgelengde på 307 nm og 99 % ved 290 nm. Ozonlaget ved 60° n.br. og en solhøyde på 30° absorberer ca. 25 % av strålingen ved 320 nm og 94 % av strålingen ved 307 nm, mens mindre enn en milliondel av strålingen ved 290 nm slipper gjennom atmosfæren. Forskjellen mellom ekvator og 60° n.br. skyldes både at ozoninnholdet i atmosfæren øker med økende breddegrad og at solstrålene ved lavere solhøyde får lengre vei å gå i atmosfæren. Ozonmengden i luften varierer med årstidene, med solflekkaktivitet og av en rekke andre årsaker. Den tilsvarende variasjonen i intensiteten av UVB-strålingen er av liten betydning. Se også ozonlaget.

UVB-stråling bevirker dannelse av vitamin D3 og motvirker dermed mangelsykdommen rakitt. For øvrig regner man ikke med at UVB-stråling har spesiell helsebringende virkning, men den har vist seg effektiv ved behandling av en del hudsykdommer, bl.a. psoriasis. Tidligere ble ultrafiolett bestråling også benyttet til behandling av tuberkulose i huden, og en del av den troen man har på strålingens betydning for sunnheten, kan antagelig føres tilbake til dette. Det er velkjent at ultrafiolett bestråling fører til dannelse av pigmenter i huden, solbrunhet. Dette må sees på som en forsvarsmekanisme, idet pigmentene beskytter dypere hudlag mot for sterk bestråling.

Av skadevirkningene til UVB-stråling er solbrenthet den mest kjente. Den viser seg ved at huden blir rød og sår og av og til blemmete. Se solforbrenning. Solforbrenning og vanlig forbrenning har for øvrig ingenting med hverandre å gjøre, selv om symptomene ligner på hverandre. Energimengdene som overføres ved den ultrafiolette strålingen er for små til å gi merkbar oppvarming. Det er strålingens virkning på hudcellene som frembringer lidelsen.

Mens solbrenthet opptrer som en akutt lidelse etter kortvarig, sterk bestråling, vil pigmenteringen bygge seg opp gradvis over dager og uker. Man vil derfor etter hvert tåle lengre og lengre perioder med soling uten å bli brent. Ultrafiolett stråling absorberes lite i vann og vanndamp. Man kan derfor bli brun ved å oppholde seg utendørs i overskyet vær. I vanlig glass absorberes den ultrafiolette strålingen nesten fullstendig.

Selv om det er UVC-stråling som særlig gir genskader som kan føre til kreft, er det påvist en sammenheng mellom soling og hudkreft. Se også hudkreft.

Mens huden bygger opp sitt eget beskyttelsessystem mot ultrafiolett stråling, foregår den tilsvarende prosessen ikke på øyets overflate. Hornhinnen er derfor spesielt følsom for UVB-stråling. Selv om øyet sjelden utsettes for direkte sollys, er reflektert stråling fra snø- og vannflater tilstrekkelig til å forårsake irritasjon av øyet. Øyet blir rødt og ømt, og irritasjonen kan i enkelte tilfeller bli så sterk at det fører til temporær blindhet, snøblindhet. For å beskytte øynene er det tilstrekkelig å bruke briller av vanlig glass. Fargede briller av plast eller celluloid absorberer derimot ikke UVB-stråling uten at de inneholder UV-filter. Også sveiseflammer avgir UVB-stråling, og når øyet utsettes for direkte lys fra en sveiseflamme, kan hornhinnen skades på samme måte som når det utsettes for sollys (sveiserøye).

De biologiske virkningene av UVA-stråling og UVB-stråling er stort sett de samme, men for samme strålingsintensitet er virkningen av UVB-stråling opptil en faktor hundre ganger større enn virkningen av UVA-strålingen. Dette betyr bl.a. at risikoen for å bli solbrent av UVA-stråling er liten fordi dette avhenger av dosen man får i løpet av noen få timer, mens man likevel kan bli brun fordi pigmentene bygges opp fra dag til dag og fordi UVA-strålingen trenger usvekket gjennom atmosfæren også når Solen står lavt på himmelen.

De fleste praktiske anvendelser av ultrafiolett stråling er knyttet til UVA-stråling. Teknisk anvendes luminescenseffekten for å undersøke stoffers kjemiske og biologiske egenskaper uten å ødelegge stoffet. Stoffer som ser helt like ut i vanlig belysning, kan lyse på forskjellige måter når de utsettes for ultrafiolett stråling. Dette benytter man seg av for å påvise forfalskninger av pengesedler, frimerker, malerier og også for å undersøke biologisk vev, bestemme spireevnen til frø m.m. Strålingen kan benyttes til herding av plaststoffer, men ved store doser gir den misfarging (gulning av klar plast) og fremskynder eldningsprosesser.

Fordi ultrafiolett stråling medfører fare for hudskader, er det utarbeidet forskrifter for anvendelse av lamper for ultrafiolett stråling (solarier, kunstig høyfjellssol). Lampene må bare benyttes når de er utstyrt med bestemte filtre og i avgrensede perioder. Bestemmelsene bygger på vektkurver, hvor man ved målinger har bestemt hvorledes de minste eksposisjonene (strålingseffekt ganger tid) som gir hudirritasjon, varierer med bølgelengden. Når strålingsspekteret for lampen er kjent, kan man begrense risikoen for stråleskade og fastsette normer for bruk av lampen.

Statens strålevern er myndighetsorgan for godkjenning og bruk av solarier i Norge.

Statens strålevern har et målenettverk som fortløpende overvåker den naturlige UV-strålingen i Norge. Som mål på UV-strålingens styrke bruker man en UV-indeks i henhold til internasjonal standard. Indeksen har en skala på 0–15, og oppgis vanligvis for den tiden på dagen da strålingen er sterkest, dvs. når solen står høyest på himmelen.

Mål på UV-strålings styrke. Indeks oppgis vanligvis for den tiden på dagen da strålingen er sterkest, dvs. når solen står høyest på himmelen.

Indeks Styrke Sikker soltid for utsatt hudtype Tilsvarer Tiltak
1–2 Lav 1 dag Vinter i Norge Ingen
3–5 Moderat 1–2 timer Påske i Norge; vår/høst i Sør-Norge; mai–august i Nord-Norge Klær, solhatt, solbriller
6–7 Sterk 30–60 minutter Sør-Norge i juni–juli; høyfjellet i mai; Spania vår–høst Klær, solhatt, solbriller; ta pauser i perioden kl. 1200–1500; solkrem med høy faktor (15) og UVA-beskyttelse
8–10 Svært høy 15–30 minutter Isbre/høyfjell med snø juni–juli; Middelhavet om sommeren Klær, solhatt, solbriller; unngå solen kl. 1200–1500 og søk skygge
>10 Ekstrem 5–15 minutter Kanariøyene/Alpene om sommeren; områder nær ekvator; grenseverdi for solarier Klær, solhatt, solbriller påkrevd; unngå solen kl. 1200–1500

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.